CN1781320A - 具有可变天线辐射模式的无线通信装置及对应方法 - Google Patents

具有可变天线辐射模式的无线通信装置及对应方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1781320A
CN1781320A CNA2004800111297A CN200480011129A CN1781320A CN 1781320 A CN1781320 A CN 1781320A CN A2004800111297 A CNA2004800111297 A CN A2004800111297A CN 200480011129 A CN200480011129 A CN 200480011129A CN 1781320 A CN1781320 A CN 1781320A
Authority
CN
China
Prior art keywords
communicator
reflector element
antenna
mode
communication device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2004800111297A
Other languages
English (en)
Inventor
洛伦佐·A·庞塞德莱翁
赫里斯托斯·孔托杰奥尔加基斯
罗伯特·安德鲁·克勒格尔
格拉夫科斯·斯特拉蒂斯
加里·L·艾森豪尔
格伦恩·斯科特·扎克
弗雷德里克·A·巴拉卡特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Motorola Solutions Inc
Original Assignee
Motorola Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Motorola Inc filed Critical Motorola Inc
Publication of CN1781320A publication Critical patent/CN1781320A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/241Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
    • H01Q1/242Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
    • H01Q1/245Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with means for shaping the antenna pattern, e.g. in order to protect user against rf exposure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/005Patch antenna using one or more coplanar parasitic elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/10Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/3827Portable transceivers
    • H04B1/3833Hand-held transceivers
    • H04B1/3838Arrangements for reducing RF exposure to the user, e.g. by changing the shape of the transceiver while in use
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M2250/00Details of telephonic subscriber devices
    • H04M2250/12Details of telephonic subscriber devices including a sensor for measuring a physical value, e.g. temperature or motion

Abstract

设置通信装置(10)与对应的方法改变天线(14)的辐射模式,其中,如果通信装置(10)接近物体,则设置天线(14)的辐射模式为半空间模式。激活反射器(18)以产生半空间辐射模式。关闭该反射器(18)以产生全空间模式。开关装置(26)确定反射器(18)的状态。感应与控制装置(23)控制开关装置(26)的状态。

Description

具有可变天线辐射模式的无线通信装置及对应方法
技术领域
本发明主要涉及无线通信装置,更具体地,涉及具有可变天线模式的无线通信装置及改变模式的方法。
背景技术
无线通信装置主要指的是向一个或多个其它无线终端提供无线通信链路的通信终端。无线通信装置可用于各种不同应用,包括蜂窝电话,陆地移动台(如警察与消防部门),以及卫星通信系统。无线通信装置通常包括用于发送和/或接收无线通信信号的天线。
利用标准无线通信装置,天线的辐射性能可受到装置使用方式的影响,且辐射性能可影响该装置提供的服务质量。通常用户会将通信装置,例如蜂窝电话与手持装置放在它们的头部附近,这会影响天线性能。管理部门规定了辐射性能限制,例如功率电平等。可在通信装置的外壳放置永久金属屏蔽层或反射器元件以影响辐射模式或性能。装置上与用户相反的一面没有屏蔽,以便为发射能量提供辐射表面。然而,该屏蔽层可影响无线通信装置的性能,且当该通信装置没有发射时,该屏蔽层是不必要的。例如,屏蔽层可改变工作阻抗,导致输出放大器消耗更高的功率电平,这降低了电池寿命。另外,一些无线通信装置具有用于免提(hands-free)操作的扬声器。在免提操作模式中,电话的位置与方向变化很大,且屏蔽层可降低该通信装置的性能。
附图简介
在附图中,相同的引用号码代表各个视图中相同的或功能上类似的元件,附图与下面的详细说明合并在一起,形成本说明书的一部分,用于进一步说明各种实施例,并解释完全根据本发明的各种原理与优势。
图1为说明根据本发明第一实施例的无线通信装置的示意图;
图2为说明根据第二实施例的无线通信装置的示意图;
图3为说明通信装置的方框图,进一步详细说明图1与2的通信装置;
图4为说明通信装置各部分的示意图,其中在接近传感器中包括VSWR传感器;
图5为说明改变无线通信装置中天线模式的方法的流程图;
图6为说明用于改变无线通信装置中天线模式的程序的流程图;
图7为说明用于改变无线通信装置中天线模式的另一程序的流程图。
具体实施方式
总的说来,本公开涉及向通信装置或单元提供诸如语音与数据通信业务的服务的通信系统,所述通信装置或单元常常指用户装置,例如蜂窝电话和双工电台,个人数字助理,或优选地针对无线操作配置的个人计算机等。
更具体地,讨论包含在通信装置中的用于提供可变天线或天线模式的各种发明概念与原理。该通信装置可为多种装置,例如,蜂窝手持设备或装置或其等效物。
特别感兴趣的是那些提供或便于进行语音通信业务或数据或消息传递业务的通信系统与通信装置,例如常规的双工系统与装置,各种蜂窝电话系统,包括模拟与数字蜂窝,CDMA(码分多址)及其变形,GSM(全球移动通信系统),GPRS(通用分组无线系统),2.5G与3G系统,例如,UMTS(通用移动电信服务)系统,综合数字增强网络及其变形或演进。类似地,该通信系统与装置可包括LAN(局域网)系统,其使用多种网络协议中的任一个,例如TCP/IP(传输控制协议/因特网协议),AppleTalkTM,IPX/SPX(网间数据分组交换/顺序分组交换),Net BIOS(网络基本输入输出系统)或任何其它分组结构。
如下进一步讨论,各种发明原理及其组合可方便地用于提供一种无线通信装置,天线装置,利用天线提供无线通信的方法,以及改变天线辐射模式的方法,从而假设使用这些原理及其等效物时,可缓解与已知的天线和无线装置关联的各种问题。
以主动的方式及时提供本公开,以进一步解释制造和使用根据本发明的各种实施例的最佳模式。提供本公开也用于增进对本发明原理及其优势的理解与应用,而不是以任何方式限制本发明。本发明仅由所附权利要求限定,包括在本申请审批期间进行的任何修正和这些权利要求发布时的等效物。
还应理解,相关术语的使用,如果有的话,例如第一与第二,顶部与底部,上面与下面等仅用于将一个实体或动作与其它实体或动作区分,而不一定需要或暗示这些实体或动作间任何实际的关系或顺序。
文中使用的术语“一种”定义为一个或多于一个。文中使用的术语“多个”定义为至少两个或更多。文中使用的术语“包括”,“具有”定义为包含(即开放式语言)。文中使用的术语“耦合”定义为连接,但不一定是直接的或机械上的连接。文中使用的术语“程序”与“规程”定义设计用于在计算机系统上执行的指令序列。程序或规程可包含设计用于在处理器上执行的子程序,函数,过程,对象方法,对象实现,可执行应用程序,applet,servlet,源代码,对象代码,共享库/动态加载库和/或其它指令序列。
许多发明功能与许多发明原理最好通过或在软件程序或指令和例如应用程序专用IC的集成电路(IC)中实现。希望普通技术人员,尽管可能经过大量努力并由例如可用时间,当前技术和经济考虑的许多设计选择驱动,当由文中公开的概念与原理指导时,将能够通过最少的实验生成这种软件指令和程序以及IC。因此,为了简明起见,并使混淆根据本发明的原理与概念的风险降到最低,对于这些软件与IC的讨论,如果有的话,将限制到对于优选实施例使用的原理与概念的最主要部分。
基本上,本公开涉及一种无线通信装置10,其包括:发射机,与该发射机耦合用于发射无线电波的天线14,以及反射器元件18,其与天线14协作,以允许通信装置10在未激活时在全部空间中发射无线电波,并使通信装置10在激活时在一半空间中发射。另外,该装置包括用于激活与关闭反射器元件18的开关装置26。
该通信装置在图1-4中示意性地示出。在图1与2中表示的通信装置10为蜂窝电话;然而,该通信装置10可为任意类型的无线发射机或收发机,包括无绳电话或个人通信器。本发明在便携的并可保持于某个物体,例如用户的头部附近的通信装置中特别有用。该通信装置为自包含的,且感应与控制装置23位于通信装置的外壳20,21中。在图中,感应与控制装置23位于该通信装置之外仅是为了便于表示。这些图不成比例,实质上是示意性的。
该通信装置10包括前外壳构件20与后外壳构件21,其包含并支持各种部件,包括电路板(未示出)与接地平面16,或底座。为了说明的目的,图1与2将前外壳构件20,反射器元件18,接地平面16以及后外壳构件21作为叠层结构示出;前部与后部外壳构件20,21包含并容纳接地平面16,反射器元件18,电池,电路板以及其它部分。通常,接地平面16为金属,且在印刷电路板上形成,并使多个部件接地。该通信装置未示出的其它部分包括键盘,扬声器,麦克风以及显示器。该通信装置10的前表面这里定义为当用户使用该设备10进行呼叫,将该装置放在常规位置,即接近头部时对着用户的表面,而不管键盘或显示器的位置。
图1-3表示天线14。图3表示按常规方式与发射机相连的天线14。在图3的发射机中包括功率放大器,且未单独示出该放大器。在说明的实施例中,天线14通过双工器与发射机耦合。可替换地,尽管未示出,但该天线14可通过天线开关按照另一常规方式与发射机和接收机相连。当该通信装置正在发射时,该天线14从功率放大器辐射能量。
反射器元件18在图1与2中示出。当激活时,该反射器元件18通过使辐射能量反射离开该反射器元件,并由此使辐射能量反射离开任一物体,可用于改变天线14的辐射模式,其中,反射器元件位于天线与该物体之间,物体包括例如通信装置10的用户。更具体地,当该通信装置通常放在接近头部的位置时,该反射器元件18将用于把辐射的能量反射离开用户的头部。如下面的详细讨论,该反射器元件18可激活或关闭。从而,该反射器元件18改变天线14的辐射模式。当激活时,反射器使该通信装置以半空间模式发射。当未激活时,该反射器元件18允许通信装置10以全空间模式发射。
反射器元件18为传导层或涂覆层,并且优选为金属。反射器元件18覆盖通信装置10前部区域的至少一部分。在优选的和说明的实施例中,该反射器元件18与前外壳构件20在区域上相同或基本相同。在说明的实施例中,只表示了一个反射器元件18;然而,该通信装置10的前部区域可覆盖有多个彼此电磁耦合的反射器元件。另外,该反射器元件18可扩展至通信装置10的侧面,剩下通信装置10的后表面未覆盖。
反射器元件18可为前外壳构件20中安装的分离部件,也可与前外壳构件20合并。也就是说,可通过用传导塑料模制前外壳构件20,通过在前外壳构件20的外表面或内表面上溅镀,喷涂,或真空淀积传导层,生成反射器元件18。此外,例如金属嵌件,模制金属丝,模制金属丝网,可传导的氧化物或碳层及其组合物可模制为前外壳构件20,以形成反射器元件18。若显示器位于该通信装置的前侧面上,则该反射器元件18可包括覆盖显示区域的传导透镜或薄膜。另外,若键盘位于电话的前侧面上,则该反射器元件18可包括传导按钮。关于可用于本发明的通信装置10的反射器元件的进一步细节可参见2002年7月15日提交的美国专利申请No.10/195,262,在文中引用其作为参考。
图1-4示出开关装置26。该开关装置26连接和断开反射器元件18与接地平面16。该开关装置26优选地为电子控制的开关,用于在反射器元件18与接地平面16间产生欧姆接触。在图2的实施例中,使用一个开关装置26。该开关26可为晶体管或二极管,例如PIN二极管。开关装置26应具有低的欧姆损耗,低电感,并且必须能处理与可输出几瓦的功率放大器关联的峰值RF电流。使用PIN二极管的电子开关可构造为具有低欧姆损耗与低电感。可使用GaAs开关,其代价是增加欧姆损耗。还可使用电子机械开关。
用于接触或耦合反射器元件18与开关装置26和接地平面16的结构可通过诸如弹簧触点或传导接线柱的常用部件实现。触点的位置是重要的。触点的位置必须使得它们能够引导无线电流而不引入过多的损耗或有害的谐振。根据无线通信装置的规范,该位置将会变化,但可由普通技术人员确定。
在图2的实施例中,使用两个开关装置26、27,以将反射器元件18耦合至接地平面16。在其它方面,图2的实施例与图1的实施例相同。连接反射器元件18的纵向端部与接地平面16的对应端部的触点可使反射器元件18在浮动状态时(在激活时)成为接地平面16的一部分,这使有害的谐振电位最小并提供最佳性能。在图2的实施例中同时操作两个开关装置26、27。从而,当在文中引用开关装置的激励时,应当理解,其指的是图2的实施例中开关装置26、27的同时激励。
使用天线模式控制电路24控制开关装置26的状态。天线模式控制电路24包括在感应与控制装置23中,该装置可包括执行用于确定并控制开关装置26状态的程序的处理器。若开关装置26例如为二极管,则天线模式控制电路24被设计用于以本领域的技术人员可很好理解的方式为该二极管提供合适的偏压。该天线模式控制电路24必须激励开关装置26,以在通信装置10接近用户时断开反射器元件18与接地平面16,如下更详细的讨论。也就是说,当通信装置10接近用户时,开关设备26将由天线模式控制电路24断开。
图1-4示出接近感应电路22。该接近感应电路22是确定通信设备10何时接近物体的电路,例如,接近用户或用户的头部。当通信装置10接近物体时,接近感应电路22将促使开关装置26激活反射器元件18。当反射器元件18与接地平面16断开时,其被视为“激活的”。用语“接近”指的是诸如蜂窝电话的通信装置10与通常的用户间的正常距离,即从实际的接触到几个毫米。然而,更大距离的检测对于实现改变天线辐射模式或天线辐射能量的方向是有效的。其可通过多种方式实现。例如,该接近感应电路22可包括光检测器,超声变换器,电容传感器,或热传感器,以确定物体或人体头部接近通信装置10。从而,在通信装置10的传输模式期间,由感应与控制装置23执行的软件周期性地读取接近感应电路22的传感器,以确定接近并相应地控制开关装置26的状态。也就是说,感应发射机状态,并且相应地控制辐射模式。例如,每秒钟可执行多次读取传感器状态的程序。可在天线模式控制电路24或接近感应电路22中包括处理器,以执行这样的程序。
在控制天线14辐射模式的一种优选方法中,接近感应电路22为用于感应天线14反射的能量的反射能量检测电路,并且检测到的反射能量用于确定开关装置26的状态。可通过测量天线14的阻抗失配来测量天线14的反射能量,其为公知的天线性能测量方法。例如返回损耗,反射系数与VSWR(电压驻波比)为天线特性,它们是反射能量或失配的量度。当通信装置10从远离任何物体的位置移动至接近物体的地方时,至少当物体影响辐射模式时,天线14的反射能量改变。从而,在控制开关装置26的过程中,可使用反射能量确定接近。
图4表示通信装置10的一个优选实施例,其中,测量VSWR以确定通信装置10与物体(例如用户的身体头部)的接近。功率放大器30连接至天线14。该功率放大器30为发射机的一部分。通过确定计算天线14 VSWR必需的信息,使用方向耦合器32确定天线14的反射能量。VSWR计算器34与方向耦合器32耦合。第一功率线36向VSWR计算器34发送信号,指示天线14转发的能量。例如,第一功率线36可具有与从功率放大器发送到天线14的转发功率成比例的电压。第二功率线38向VSWR计算器34发送信号,指示天线14的反向或反射能量。例如,第二功率线38可具有与天线14反射的能量成比例的电压。VSWR计算器34利用这些信号确定天线14的VSWR。从而,方向耦合器32与VSWR计算器34形成反射能量检测电路,其用作接近感应电路22。换言之,接近感应电路22包括VSWR传感器,其用作反射能量检测器,检测天线14的反射能量。由感应与控制装置23执行的程序周期性地读取由VSWR计算器34确定的VSWR。例如,每秒钟可执行多次该程序。也可以按照相同的方式使用用于天线14的反射能量的其它测量方法的其它装置。
各种控制程序可采用VSWR读数控制开关装置26的状态。这种控制程序的示例在图5中表示。在全模式设置操作50中,设置开关装置耦合反射器元件18与接地平面16,使得天线14以全空间模式辐射。在第一判决52中,确定通信装置10是否处于发射模式中。如果不是,则再次执行全模式设置操作50。如果是,则在第一读取操作54中测量或读取VSWR。然后,在第一范围确定判决56中,确定在第一读取操作54中读取的VSWR是否处于从X1至X2的第一范围中。如果不是,则再次执行全模式设置操作50。如果是,则设置开关装置26断开反射器元件18,并在半模式设置操作58中使通信装置10以半空间模式辐射。然后,在第二读取操作60中测量或读取VSWR。接着在第二范围确定判决62中,确定在第二读取操作60中读取的VSWR是否处于第二范围中(从X4至X5)。如果是,则再次执行第二读取操作60。如果不是,则再次执行全模式设置操作50。
天线14的反射能量或VSWR将根据接近天线14的材料而变化。第一范围确定判决56的第一范围(从X1至X2)对应于VSWR值的范围,该范围对应于通信装置10与人体头部模型的接近。这些值的范围由实验或计算机仿真确定,并与频率有关。例如,一种公知为网络分析仪的通用工具可用于当使通信装置10保持在接近模型时,确定在给定发射频率下的VSWR值的适当范围。因而,根据图5的程序,如果测量的VSWR处于第一范围内,则可确定通信装置10接近人体头部,并可通过激活反射器元件18将天线14的辐射模式改为半空间模式。
VSWR值的第二范围(从X4到X5)对应于VSWR值的范围,该范围对应于当通信装置10以半空间模式辐射时,通信装置10与人体头部模型的接近。该范围与第一范围类似,可由实验确定,例如通过网络分析仪,或由计算机仿真确定。从而,根据图5的流程图,如果测量的VSWR保持在第二范围内(X4至X5)中,则对通信装置10的辐射模式不作任何改变。如果测量的VSWR处于第二范围之外,则再次执行全模式设置操作50。也就是说,如果存在通信装置10不再接近诸如人体头部的物体的指示,则将辐射模式设置为全空间模式。无论何时存在通信装置10接近人体头部的指示,在图5的程序中采用半空间辐射模式。
执行图5程序的感应与控制装置23仅在通信装置10接近改变辐射模式的物体,例如人体头部时将辐射模式改变为半空间模式。通信装置10与其它材料,例如与木头接近将不会使感应与控制装置23向半空间模式改变。例如,若通信装置10为蜂窝电话,并且该电话位于木质桌子上,则VSWR将会不同,并通常会处于上述第一与第二范围之外。因此,感应与控制装置23将设置开关装置26,使得反射器元件18与接地平面16耦合,也就是说,当该蜂窝电话位于桌子上时,使得反射器元件18未激活。从而,当该电话位于桌子上时,可提高蜂窝电话的辐射性能。如果感应与控制装置23不区分各个物体,例如人体头部与木桌,那么如果蜂窝电话位于桌子上,可能会激活反射器18。若该电话位于桌子上,电话的前表面朝上,后表面朝向桌子,那么反射器元件18与桌子将会在两面阻挡电话的辐射,这将极大地降低其性能。通过适当地选择图5的第一与第二VSWR范围,通信装置10可区分影响辐射模式的物体与不影响辐射模式的材料。
图6表示采用VSWR作为接近指示的另一程序。在第一测量操作76中,利用VSWR传感器32、34读取或测量VSWR,以确定名为VSWR1的值。然后,在状态改变操作78中改变开关装置26的状态。也就是说,若反射器元件18激活,则该反射器元件18耦合至接地平面16,以关闭反射器元件18。若反射器元件18未激活,则激活该反射器元件18。在本实施例中,最好反射器元件18最初是激活的。从而,在图6程序的开始,反射器元件18最好是激活的。然后,在第二测量操作80中测量VSWR,以确定名为VSWR2的值。然后,在进行决策操作82中,确定两个VSWR读数的差的绝对值是否大于名为VSWRREF的参考值。如果是,则设置开关装置26关闭反射器元件18并在全模式设置操作86中使用全空间辐射模式。如果不是,则设置开关装置26激活反射器元件18并在半模式设置操作84中使用半空间辐射模式。
图6流程图的程序基于这样的事实,如果当通信装置10接近人体头部时,辐射模式改变,则VSWR将不会显著改变。如果通信装置10远离人体,则改变开关装置26的状态会导致VSWR比较大的改变。当检测到VSWR的大的改变时,设置开关装置26关闭反射器元件18并产生全空间辐射模式。此外,参考值VSWRREF必须由实验或计算机仿真确定。如果用于包括接收机的通信装置10,则只有当通信装置10处于发射模式时才执行图6的程序,或该程序可包括当通信装置处于接收模式时,明确将辐射模式切换至全模式的操作。
在图7中说明控制开关装置26状态的控制程序的另一示例。该程序用于包括接收机的通信装置10,例如图3中所表示。当通信装置10处于接收模式时执行图7的程序。尽管在接收期间执行图7的程序,但在发射期间它确定辐射模式。在第一测量操作64中,通过信号质量传感器读取或测量信号质量,以确定名为SQ1的值。任何公知的信号质量量度,例如,BER(误码率)、RSSI(接收信号强度指示),或AGC(自动增益控制)都可用于确定信号质量。也就是说,公知的信号质量传感器可用作接近感应电路22。然后,在状态改变操作66中改变开关装置26的状态。也就是说,如果反射器元件18是激活的,则该反射器元件18耦合至接地平面16,以关闭该反射器元件18。如果反射器元件18未激活,则激活该反射器元件18。然后,在第二测量操作68中测量信号强度,以确定名为SQ2的值。接下来,在决策进行操作70中,确定两个信号质量读数(SQ1,SQ2)的差的绝对值是否超过名为SQREF的参考值。如果是,设置开关装置26关闭反射器元件18并在全模式设置操作74中在发射期间使用全空间辐射模式。如果不是,设置开关装置26激活反射器元件18并在半模式设置操作72中在发射期间使用半空间辐射模式。
图7流程图的程序基于这样的事实,如果当通信装置10接近影响辐射模式的物体时,辐射模式改变,则信号质量不会显著改变。如果通信装置10远离这样的物体,开关装置26状态的改变会导致信号质量较大的改变。当检测到信号质量大的改变时,设置开关装置26关闭反射器元件18并产生全空间辐射模式。此外,参考值SQREF必须由实验或计算机仿真确定。可周期性地执行图7的程序,例如,每秒若干次。
图5-7的程序可由处理器执行,该处理器可包括于天线模式控制电路24或接近感应电路22中。该处理器可为以公知方式控制通信装置10其它特征的中央处理器。图5-7的程序能够以公知方式存储在通信装置10的存储器之中。
许多蜂窝电话包括免提操作模式,或它们与提供免提操作的附件(未示出)相连。这种附件装置通常采用扬声器或遥控耳机装置的形式。用于控制开关状态的控制程序可包括感应通信装置10是否处于免提操作模式。在免提模式中,电话通常不十分接近用户。从而,接近感应电路可为感应电话是否处于免提模式的传感器。若通信装置10处于免提模式,则开关装置26关闭反射器元件18并由此改变至全空间辐射模式。
许多通信装置包括通话按钮(未示出),当用户希望发射时可按下该按钮。该按钮的状态可确定通信装置10与用户的接近。也就是说,如果按下按钮进行发射,则设置开关装置26激活反射器元件18,以使用半空间辐射模式。从而,该通话按钮包括在接近感应电路22之中。
类似地,接近检测电路22可检测通信装置10何时处于空闲状态。当通信装置10处于空闲状态时,感应与控制装置23设置开关装置26的状态,以关闭反射器元件18。也就是说,用于感应通信装置10是否空闲的装置包括在接近感应电路22之中。因此,空闲状态为通信装置10不接近用户的指示。由于通信装置10并未接近用户,那么改变辐射模式就没有任何益处。
本发明由此可视为用于适应通信装置10周围环境的一种改进的天线装置。该天线装置包括天线14与反射器元件18,并且当存在该天线装置接近人体的指示时,激活该反射器元件18。可通过多种不同类型的检测器确定接近。
在优选实施例中,当确定通信装置10接近例如人体头部的物体时,通信装置10改变天线辐射模式。也就是说,通信装置10可为安装在建筑物上或开放空间中的发射机。如果该发射机安装在建筑物上,首选方向远离该建筑物的半空间辐射模式。从而,如果接近感应电路22确定通信装置10接近物体(在这个例子中为建筑物),则辐射模式改变为半空间模式。如果没有检测到物体与通信装置10接近,则设置开关装置26断开反射器元件18并允许全空间辐射模式,其在开放空间中首选。
上面讨论的各装置与方法及其发明原理旨在用于并将缓解由现有天线或无线通信装置引起的问题。利用模式控制原理将利于遵照FCC规范并将提高用户满意度。期望普通技术人员在给定上述原理,概念与示例的情况下,能够实现提供相同益处的其它替换过程与构造。可以预见到,下面的权利要求涵盖许多这样的其它示例。
本公开旨在解释如何实现并使用根据本发明的各种实施例,而不是限制其真实的,预计的,和公正的范围与精神。前述说明并不是排它的,或将本发明限制于已公开的精确形式。选择并说明各实施例以提供对本发明原理及其实际应用的最佳解释,并使本领域的普通技术人员以适合特定预期用途的各种实现方式和各种修改利用本发明。当根据它们公正地、合法地、与公平地授权范围解释时,所有修改与变形处于由所附权利要求及其所有等效物确定的本发明的范围之内,权利要求可在本专利申请的审批期间修改。

Claims (10)

1.一种无线通信装置,包括:
发射机;
与所述发射机耦合的天线,用于发射无线电波;
反射器元件,其与所述天线协作,在未激活时允许所述通信装置在全部空间中发射无线电波,在激活时使所述通信装置在半空间中发射无线电波;以及
开关装置,用于激活和关闭所述反射器元件。
2.根据权利要求1所述的无线通信装置,其中,所述通信装置还包括接近感应电路,其用于确定所述通信装置是否接近物体,且当所述通信装置接近物体时,所述接近感应电路使开关激活所述反射器元件。
3.根据权利要求1所述的无线通信装置,其中,所述通信装置还包括接近感应电路,其用于确定所述通信装置是否接近人体头部,且当所述通信装置接近人体头部时,所述接近感应电路使开关激活所述反射器元件。
4.根据权利要求1所述的无线通信装置,其中,所述通信装置包括接近感应电路,其用于确定所述通信装置是否接近物体,且当所述通信装置接近物体时,所述接近感应电路使开关激活所述反射器元件,其中,所述接近感应电路感应所述天线的反射能量,并且感应的反射能量用于确定开关装置的状态。
5.根据权利要求1所述的通信装置,其中,所述电路感应所述通信装置是否接近用户,并且如果所述电路确定所述通信装置接近所述用户,则所述电路使所述开关装置断开。
6.一种无线通信装置,包括:
发射机;
与所述发射机耦合的天线;
反射器元件,其中,所述反射器元件与所述天线协作,使得当激活所述反射器元件时所述装置以受限的模式发射无线电波;
开关装置,用于电气耦合所述反射器元件与所述通信装置,和电气隔离所述反射器元件与所述通信装置;
感应与控制装置,用于感应所述无线通信装置是否接近用户,其中,感应与控制装置根据所感应到的状态控制开关装置,使得至少当所述通信装置接近用户时将辐射模式改变至受限的模式。
7.根据权利要求6所述的无线通信装置,其中,所述感应与控制装置包括用于感应所述天线的反射能量的反射能量检测电路,其中,感应到的能量确定所述开关装置的状态。
8.一种用于改变与无线通信装置耦合的天线装置的辐射模式的方法,其中,所述方法包括:
通过耦合或断开所述天线装置的反射器元件,将模式设置为全空间模式或半空间模式中的一个;
确定所述通信装置是否处于发射模式;
根据所感应到的状态,将模式切换至全空间模式或半空间模式中的另一个。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,耦合或断开是通过闭合或断开开关装置执行的,所述开关装置将反射器元件耦合至所述通信装置的接地平面。
10.根据权利要求8所述的方法,其中,所述感应包括确定所述通信装置是否工作于免提模式。
CNA2004800111297A 2003-04-25 2004-04-14 具有可变天线辐射模式的无线通信装置及对应方法 Pending CN1781320A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/423,095 US7024232B2 (en) 2003-04-25 2003-04-25 Wireless communication device with variable antenna radiation pattern and corresponding method
US10/423,095 2003-04-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1781320A true CN1781320A (zh) 2006-05-31

Family

ID=33299022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2004800111297A Pending CN1781320A (zh) 2003-04-25 2004-04-14 具有可变天线辐射模式的无线通信装置及对应方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7024232B2 (zh)
EP (1) EP1618752A4 (zh)
KR (1) KR20060008920A (zh)
CN (1) CN1781320A (zh)
WO (1) WO2004098070A2 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109937437A (zh) * 2016-11-17 2019-06-25 法国大陆汽车公司 检测用户锁定或解锁机动车辆车门的意图的方法和相关检测装置
CN110337675A (zh) * 2017-02-23 2019-10-15 法国大陆汽车公司 检测车辆的开启部件上的人手的存在
CN110546811A (zh) * 2017-04-24 2019-12-06 惠普发展公司,有限责任合伙企业 用于控制天线辐射方向图的可调谐电容器
CN113490858A (zh) * 2019-01-31 2021-10-08 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 具有磁性天线的通信系统的参与者

Families Citing this family (70)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060094449A1 (en) * 2004-10-28 2006-05-04 Interdigital Technology Corporation Method and apparatus for preventing communication link degradation due to the disengagement or movement of a self-positioning transceiver
US20060094485A1 (en) * 2004-10-28 2006-05-04 Interdigital Technology Corporation Method and apparatus for preventing communication link degradation due to the detrimental orientation of a mobile station
US20060160489A1 (en) * 2005-01-14 2006-07-20 Robert Hardacker Method and system for multiple 60GHz system antennae
US20060290502A1 (en) * 2005-06-24 2006-12-28 Ncr Corporation Selective de-activation of RFIDs
KR100611482B1 (ko) 2005-07-05 2006-08-09 주식회사 팬택 방사패턴 조절 기능을 가지는 무선통신 단말기 및 그 방법
US7333897B2 (en) * 2005-12-07 2008-02-19 Motorola, Inc. Method and system for identifying material composition based upon polarization trajectories
JP4788905B2 (ja) * 2006-05-01 2011-10-05 日本電気株式会社 移動通信システム及び基地局アンテナ近接状況判断方法
DE102007041859B4 (de) * 2006-09-15 2011-12-01 Lg Electronics Inc. Mobiles Kommunikationsendgerät und Steuerungsverfahren dafür
KR101495161B1 (ko) * 2008-01-09 2015-02-24 엘지전자 주식회사 휴대 단말기
JP2010011364A (ja) * 2008-06-30 2010-01-14 Canon Inc 画像出力システムおよびその制御方法、画像入力装置およびその制御方法、ならびに、画像出力装置およびその制御方法
US9960820B2 (en) 2008-12-23 2018-05-01 Keyssa, Inc. Contactless data transfer systems and methods
US9954579B2 (en) 2008-12-23 2018-04-24 Keyssa, Inc. Smart connectors and associated communications links
US8554136B2 (en) 2008-12-23 2013-10-08 Waveconnex, Inc. Tightly-coupled near-field communication-link connector-replacement chips
US9191263B2 (en) * 2008-12-23 2015-11-17 Keyssa, Inc. Contactless replacement for cabled standards-based interfaces
US9219956B2 (en) 2008-12-23 2015-12-22 Keyssa, Inc. Contactless audio adapter, and methods
US9474099B2 (en) 2008-12-23 2016-10-18 Keyssa, Inc. Smart connectors and associated communications links
US20110012792A1 (en) * 2009-07-17 2011-01-20 Motorola, Inc. Antenna arrangement for multimode communication device
TWI504063B (zh) * 2010-06-02 2015-10-11 Chiun Mai Comm Systems Inc 天線切換系統及方法
KR20120072181A (ko) * 2010-12-23 2012-07-03 한국전자통신연구원 자기 공명체 주변의 복사 전력을 저감하기 위한 무선 전력 전송 장치 및 그 방법
US8644778B2 (en) * 2011-01-21 2014-02-04 Nokia Corporation Usage of measurement antenna transmitting communication signal for power adjustment in wireless device
WO2012106547A1 (en) * 2011-02-04 2012-08-09 Aliphcom, Inc. Antenna optimization dependent on user context
JP5713714B2 (ja) * 2011-02-10 2015-05-07 キヤノン株式会社 給電装置及び制御方法
JP5751858B2 (ja) 2011-02-22 2015-07-22 キヤノン株式会社 給電装置及び制御方法
CN103563166B (zh) 2011-03-24 2019-01-08 基萨公司 具有电磁通信的集成电路
US8326385B2 (en) * 2011-04-05 2012-12-04 Research In Motion Limited Mobile wireless communications device with proximity based transmitted power control and related methods
US9614590B2 (en) 2011-05-12 2017-04-04 Keyssa, Inc. Scalable high-bandwidth connectivity
US8714459B2 (en) 2011-05-12 2014-05-06 Waveconnex, Inc. Scalable high-bandwidth connectivity
US8811526B2 (en) 2011-05-31 2014-08-19 Keyssa, Inc. Delta modulated low power EHF communication link
KR101778527B1 (ko) 2011-06-07 2017-09-26 삼성전자 주식회사 휴대 단말기의 안테나 스위칭 방법 및 장치
WO2012174350A1 (en) 2011-06-15 2012-12-20 Waveconnex, Inc. Proximity sensing and distance measurement using ehf signals
US10199726B2 (en) 2011-06-29 2019-02-05 Pismo Labs Technology Limited Systems and methods providing assisted aiming for wireless links through a plurality of external antennas
US9055455B2 (en) * 2011-06-29 2015-06-09 Pismo Labs Technology Ltd. Systems and methods providing assisted aiming for wireless links
KR101809274B1 (ko) * 2011-09-05 2017-12-15 한국전자통신연구원 전자파 인체 보호 장치 및 방법
EP2568531B1 (en) * 2011-09-09 2014-07-02 BlackBerry Limited Mobile wireless communications device including acoustic coupling based impedance adjustment and related methods
US8830136B2 (en) 2011-09-09 2014-09-09 Blackberry Limited Mobile wireless communications device including acoustic coupling based impedance adjustment and related methods
KR101879907B1 (ko) 2011-09-15 2018-08-16 키사, 아이엔씨. 유전체 매체와의 무선 통신
CN102510295B (zh) * 2011-10-12 2016-06-15 中兴通讯股份有限公司 降低sar峰值的无线终端及其降低sar峰值的方法
WO2013059801A1 (en) 2011-10-20 2013-04-25 Waveconnex, Inc. Low-profile wireless connectors
TWI633766B (zh) 2011-10-21 2018-08-21 奇沙公司 用於非接觸的訊號編接的裝置和系統
TWI407632B (zh) * 2011-11-17 2013-09-01 Wistron Neweb Corp 射頻裝置及無線通訊裝置
CN103138794B (zh) * 2011-11-28 2015-02-11 启碁科技股份有限公司 射频装置及无线通信装置
KR102030203B1 (ko) 2011-12-14 2019-10-08 키사, 아이엔씨. 햅틱 피드백을 제공하는 커넥터들
WO2013101106A1 (en) * 2011-12-29 2013-07-04 Intel Corporation Wireless device and method for antenna selection
US8989665B2 (en) 2012-01-05 2015-03-24 Blackberry Limited Portable electronic device for reducing specific absorption rate
EP2613402B1 (en) * 2012-01-05 2017-03-15 BlackBerry Limited A portable electronic device for reducing specific absorption rate
US9559790B2 (en) 2012-01-30 2017-01-31 Keyssa, Inc. Link emission control
US9344201B2 (en) 2012-01-30 2016-05-17 Keyssa, Inc. Shielded EHF connector assemblies
CN107276641B (zh) 2012-03-02 2021-07-02 凯萨股份有限公司 双工通信系统和方法
CN106921445A (zh) 2012-03-06 2017-07-04 凯萨股份有限公司 用于约束ehf通信芯片的操作参数的系统
US9553353B2 (en) 2012-03-28 2017-01-24 Keyssa, Inc. Redirection of electromagnetic signals using substrate structures
KR20150003814A (ko) 2012-04-17 2015-01-09 키사, 아이엔씨. 인터칩 통신을 위한 유전체 렌즈 구조들
US9705182B2 (en) 2012-06-29 2017-07-11 Intel Corporation Patch-based proximity sensors, antennas, and control systems to control antennas based on corresponding proximity measures
WO2014026089A1 (en) 2012-08-10 2014-02-13 Waveconnex, Inc. Dielectric coupling systems for ehf communications
CN106330269B (zh) 2012-09-14 2019-01-01 凯萨股份有限公司 具有虚拟磁滞的无线连接
EP2709275B1 (en) * 2012-09-14 2016-02-10 Samba Holdco Netherlands B.V. An amplifier circuit
EP2932556B1 (en) 2012-12-17 2017-06-07 Keyssa, Inc. Modular electronics
EP2974057B1 (en) 2013-03-15 2017-10-04 Keyssa, Inc. Extremely high frequency communication chip
EP2974504B1 (en) 2013-03-15 2018-06-20 Keyssa, Inc. Ehf secure communication device
TWI497825B (zh) * 2013-04-19 2015-08-21 Wistron Neweb Corp 射頻裝置及無線通訊裝置
CN104122974B (zh) 2013-04-24 2017-07-18 华硕电脑股份有限公司 具有识别人体功能的移动通信装置
CN104124991B (zh) * 2013-04-25 2016-08-03 启碁科技股份有限公司 射频装置及无线通信装置
TWI502803B (zh) * 2013-05-03 2015-10-01 Acer Inc 電子裝置
US9705183B2 (en) 2013-06-19 2017-07-11 Intermec Ip Corp. Wirelessly reconfigurable antenna
TWI511368B (zh) * 2013-12-18 2015-12-01 Acer Inc 行動通訊裝置
WO2015163880A1 (en) * 2014-04-24 2015-10-29 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Electronic device with proximity sensor
US9602648B2 (en) 2015-04-30 2017-03-21 Keyssa Systems, Inc. Adapter devices for enhancing the functionality of other devices
US10049801B2 (en) 2015-10-16 2018-08-14 Keyssa Licensing, Inc. Communication module alignment
US10484101B2 (en) * 2015-11-27 2019-11-19 Sony Corporation Transmitter/receiver and transmitting/receiving method
KR20190091605A (ko) * 2018-01-29 2019-08-07 삼성전자주식회사 안테나의 위상을 스윕하기 위한 전자 장치
US20230108249A1 (en) * 2021-09-30 2023-04-06 Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University Mismatch detection using periodic structures

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2327572B (en) * 1997-07-22 1999-06-02 Matsushita Communication Ind Telephone with multiple antenna configuration
DE19823126B4 (de) * 1998-05-23 2012-08-23 Ipcom Gmbh & Co. Kg Funkgerät
US6314277B1 (en) * 1999-07-02 2001-11-06 Yuan-Fang Hsu Electromagnetic radiation protection device of a mobile phone
AU2001272021A1 (en) * 2000-07-07 2002-01-21 Ericsson Inc. Portable communication device with rf output power capped when the device operates in very close proximity to a human body
JP2002261679A (ja) * 2001-02-28 2002-09-13 Sharp Corp 移動体通信機器
FI118069B (fi) * 2001-09-14 2007-06-15 Flextronics Sales & Marketing Maajärjestely langatonta tiedonsiirtoa käyttävää laitetta varten
US7146139B2 (en) * 2001-09-28 2006-12-05 Siemens Communications, Inc. System and method for reducing SAR values
JP2005521289A (ja) * 2002-03-14 2005-07-14 アイピーアール・ライセンシング・インコーポレーテッド 適応アンテナ・アレイを備えた移動通信携帯電話機

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109937437A (zh) * 2016-11-17 2019-06-25 法国大陆汽车公司 检测用户锁定或解锁机动车辆车门的意图的方法和相关检测装置
CN109937437B (zh) * 2016-11-17 2021-11-26 法国大陆汽车公司 检测用户锁定或解锁机动车辆车门的意图的方法和相关检测装置
CN110337675A (zh) * 2017-02-23 2019-10-15 法国大陆汽车公司 检测车辆的开启部件上的人手的存在
CN110546811A (zh) * 2017-04-24 2019-12-06 惠普发展公司,有限责任合伙企业 用于控制天线辐射方向图的可调谐电容器
CN113490858A (zh) * 2019-01-31 2021-10-08 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 具有磁性天线的通信系统的参与者

Also Published As

Publication number Publication date
WO2004098070A3 (en) 2005-06-02
US7024232B2 (en) 2006-04-04
US20040214621A1 (en) 2004-10-28
WO2004098070A2 (en) 2004-11-11
KR20060008920A (ko) 2006-01-27
EP1618752A4 (en) 2006-05-24
EP1618752A2 (en) 2006-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1781320A (zh) 具有可变天线辐射模式的无线通信装置及对应方法
US7747226B2 (en) Portable electronic devices including multi-mode matching circuits and methods of operating the same
KR101440696B1 (ko) 근거리 복사를 감소시키는 기생 안테나 공진 요소들을 구비하는 전자 장치
US9439151B2 (en) Method for intelligently switching on/off mobile terminal antenna and corresponding mobile terminal
CA2405045C (en) Electrically connected multi-feed antenna system
US7027838B2 (en) Duel grounded internal antenna
TW201145676A (en) Low frequency diversity antenna system
US20020094789A1 (en) Portable radio terminal device
US20060244663A1 (en) Compact, multi-element antenna and method
CA2558337A1 (en) Configurable diversity antenna system for wireless access points
CN1304563A (zh) 多频段天线
CN106330246B (zh) 一种天线切换方法、电路、装置和移动通讯终端
JPH03280625A (ja) 携帯型無線通信機
GB2364177A (en) Mobile telephone with antenna directivity
CN1329781A (zh) 双天线系统
US7065379B1 (en) Portable radio terminal equipment having conductor for preventing radiation loss
Jamshed et al. Dual antenna coupling manipulation for low SAR smartphone terminals in talk position
CN114336009A (zh) 电子设备
JP2000278024A (ja) アンテナ装置および携帯電話機
KR100702674B1 (ko) 다이버시티 안테나를 구비하는 슬라이드형 개인휴대단말기
CN112929955B (zh) 降低sar值的方法、装置、终端设备及存储介质
EP1523061A1 (en) Telecommunications card for mobile telephone network and wireless local area network
KR20060104683A (ko) 복수의 정합회로를 포함하는 통신 단말기 및 상기 통신단말기에서 정합회로를 선택하는 방법
CN109802221B (zh) 一种lte天线及带有该天线的设备终端
Wong et al. Simplified hand model for the study of hand-held device antenna

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication